淺談汽車行駛主動(dòng)安全技術(shù)：ABS、TCS、VDC

一、技術(shù)概述

防抱死制系統(tǒng)(Anti-Lock Braking System簡(jiǎn)稱ABS)是一種防止制動(dòng)過(guò)程車輪抱死的汽車主動(dòng)安全裝置。ABS系統(tǒng)在制動(dòng)過(guò)程中通過(guò)傳感器感知車輪與路面的滑移，由電控單元做出判斷，并通過(guò)電磁閥組成的作動(dòng)器，調(diào)整制動(dòng)力的大小，使輪胎滑移率保持在一個(gè)理想的范圍，來(lái)保證車輛制動(dòng)時(shí)有較大的縱向制動(dòng)和抗側(cè)向外力的能力，防止可能發(fā)生的后輪側(cè)滑，甩尾，前輪跑偏，提高汽車在制動(dòng)過(guò)程中的方向穩(wěn)定和轉(zhuǎn)向操縱的能力，并能提高附著系數(shù)利用率，縮短制動(dòng)距離，減少輪胎磨損。

牽引力控制系統(tǒng)(Traction Control System簡(jiǎn)稱TCS)是ABS基礎(chǔ)上的擴(kuò)展。當(dāng)汽車在惡劣路面行駛時(shí)，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力矩、差速器鎖死等，控制車輪上的驅(qū)動(dòng)力，防止車輪打滑，取得最好的驅(qū)動(dòng)牽引效果。

車輛行駛動(dòng)力學(xué)調(diào)整系統(tǒng)(Vehicle Dynamic Control 簡(jiǎn)稱VDC，德國(guó)BOSCH公司又稱之為 Electronic Stability Program 簡(jiǎn)稱ESP)，是在ABS和TCS的基礎(chǔ)上，增加汽車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)橫向擺動(dòng)的角速度傳感器，通過(guò)ECU控制內(nèi)外、前后車輪的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，確保汽車行駛的橫向動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)。VDC的開發(fā)成功使所有的工作狀態(tài)下都能對(duì)駕駛員提供主動(dòng)有效的行駛安全保證。

二、現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)

ABS在國(guó)外從80年代開始得到廣泛的應(yīng)用。到目前已是一種較成熟的技術(shù)，90年代初發(fā)展到TCS，近兩年發(fā)展到VDC。技術(shù)發(fā)展有下列趨勢(shì)：

繼續(xù)提高系統(tǒng)的集成度，減少體積和重量;

在原來(lái)基礎(chǔ)上開發(fā)和改進(jìn)傳感器，如零頻率響應(yīng)輪速傳感器、橫擺動(dòng)角速度傳感器等;

進(jìn)一步提高電磁閥的響應(yīng)速度;

進(jìn)一步開發(fā)適應(yīng)復(fù)雜情況的控制軟件，能夠?qū)ζ囁矐B(tài)運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行精確定量分析、計(jì)算和控制;

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，采用16位CPU或32位芯片，并使整車電子控制系統(tǒng)從分散到集成。

國(guó)內(nèi)的應(yīng)用研究工作起于80年代后期，開始?xì)庵苿?dòng)系統(tǒng)的開發(fā)研制發(fā)展到液制動(dòng)系統(tǒng)。技術(shù)上目前在樣車上初步實(shí)現(xiàn)ABS防抱死功能，但在軟件功能和硬件質(zhì)量方面與目前國(guó)外先進(jìn)水平有較大差距。